北非甘塔斯隧道,法國接手無奈放棄,難倒全球25國,中國成功搞定

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阿爾及利亞北方幹線鐵路沿海而行,連接九大海港,串聯22個省,覆蓋全國一半人口,可謂當地的戰略大動脈。

不過,該鐵路建於19世紀末,年代久遠且繞山而行,最快時速隻有80公裡。從首都阿爾及爾坐火車出行到第二大城市奧蘭,距離400多公裡,至少需要4個多小時。

為瞭保證經濟的發展,阿爾及利亞需要將北方幹線鐵路改造為一條高運量的鋼鐵大動脈。經過改造和新建後,該鐵路時速將達到160公裡,首都到奧蘭兩地通達時間將縮短50%,而最難啃的骨頭就是甘塔斯隧道。

甘塔斯隧道有多難

甘塔斯隧道項目位於阿爾及利亞首都阿爾及爾以西100公裡,是阿爾及利亞北方幹線鐵路的控制性工程,該隧道設計為分離式雙洞單線隧道,左線長7346米,右線長7335米,共計14.68公裡。

雖然甘塔斯隧道並不長,隻有14.68公裡長,但處於地中海褶皺帶,圍巖內地應力高,且地應力主方向與隧道走向近乎垂直,這種X形的“力量拉鋸”極易造成隧道變形。隧道地質構造更復雜,其中80%的圍巖為泥灰巖,它是一種介於碳酸鹽巖與黏土巖之間的過渡類型巖石,這種巖石穩定性極差,暴露在空氣中容易膨脹,並且暴露的時間越久,膨脹也就越劇烈。 這也是為何甘塔斯隧道容易塌方的原因,甘塔斯隧道被工程界稱為“工程師的災難”。

這條隧道項目一開始被法國接受設計,但設計方案出現問題,隧道剛剛挖進800米就遭遇湧水,泥灰巖遇水後以極高速度變成爛泥,就連鋼制拱架都無法承受,在一個月的時間後,出現瞭2米多的變形,這證明法國設計公司的設計方案在北非的這條隧道上根本走不通,法國方面幾乎絕望,無奈放棄。

由於施工難度非常大,直接難倒瞭25個國傢,像日本企業在修建東西高速公路時,就因為無法應對泥灰巖地質而造成隧道大塌方,最終敗走麥城,應對東西高速公路尚且捉襟見肘,更不要說難度更高的塔斯隧道瞭。

而意大利公司和土耳其公司的兩臺盾構機同樣因為泥灰巖難題遭遇滑鐵盧,一直未能復工。

中國接手,成功建造

全球25個國傢企業都挑戰失敗,後來中國接手該項目,在我國接手之後,選派經驗豐富的高級技術人員常駐現場,重點使用瞭綜合地質勘察方法。研究結論:查明瞭該隧道的地層、構造、水文地質情況,取得瞭RQD、Qmax、裂隙發育程度等隧道圍巖分級的主要參數,依照法國圍巖分級方法,得出巖體質量總分RMR值,取得瞭很好的研究效果。

瞭解瞭地質情況,就可以因地制宜制定解決方案,中國團隊在經過多次研究之後決定變歐洲標準的一層支護為中國標準的三層支護,為此,中國鐵建自擔成本主動做瞭10米的隧道試驗段檢驗支護效果。監控信息顯示,隧道變形得到瞭控制,中國版“三層鎧甲”的支撐效果完勝歐洲版“單衣”。最終解決瞭強膨脹泥灰巖地質和高地應力影響使得初期支護收斂侵限的問題。

2017年10月30日,花費瞭整整6年的時間,甘塔斯隧道貫通,僅拱架用鋼量就相當於1/5個北京“鳥巢”,為北方幹線鐵路挺起瞭鋼鐵脊梁,“中國方案”在北非獲得成功。

其實甘塔斯隧道並不算世界上最難修的工程,在建造完甘塔斯隧道之後,非洲徹底被中國基建技術折服,之後,中國承接瞭非洲最大斷面隧道西迪艾士隧道項目,西迪艾士隧道為左右洞分離式設計,長度達3319米,同樣是泥灰巖地質,隧道進口處位於松散的滑塌體之上,洞頂覆蓋層薄,最薄處僅8米,且有居民房屋坐落於洞口上部,地質和環境條件使工程一開始便遇到重大挑戰。而中國再次泥灰巖地質施工的“世界之難”,使得這條隧道實現全面貫通。

除此之外,中國手中就存在胡麻嶺與大柱山兩大隧道工程,在施工難度上遠遠超越瞭甘塔斯西迪艾士隧道,這一系列的項目也證明瞭,作為基建狂魔的中國,在基建技術上,不僅僅靠的是人多,還有就是世界一流的基建技術。

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  • 本文由 发表于 2021年12月31日
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